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本论文主要包括两方面的内容，第一部分利用普通含铋化合物Bi(NO3)3·5H2O为铋源，以Ti(SO4)2为钛源，加入PEG作为助溶剂，分别考察了PEG用量、反应溶液pH值、水热温度、水热时间和PEG链长对产物的影响。XRD结果表明加入1.8 gPEG，将反应溶液在180℃下水热处理24 h就可以获得完整立方相的Bi12TiO20，反应中不需要经过煅烧，大大缩短了反应的能耗，且与已有报道的制备方法相比，该样品的比表面积在很大程度上有了提高。紫外-可见漫反射表征证实制备获得的样品禁带宽度为2.7 eV，证明Bii2TiO20能够吸收可见光。以酸性橙(AO7)为目标降解物，在可见光下进行光催化实验，结果表明Bi12TiO20能够有效地降解AO7染料，Bi12TiO20样品的比表面积是影响光催化结果最重要的因素，样品的结晶性对光催化活性也有影响。
本论文第二部分是通过对第一部分水热体系进行部分条件的改进，从而获得更好的实验结果。实验中采用铋的螯合物C6H13BiN2O7·H2O作为新铋源，考察了新的水热体系中反应溶液的pH值，不同钛源的使用以及不同的水热时间对于产物的影响。改进后的新体系可以适用于TiCl3，TiCl4，Ti(OC4H9)4，Ti(SO4)2四种钛源，特别是当使用TiCl3为钛源时，保持反应溶液pH值为12.5，180℃下只需要水热处理2 h就可以获得完整立方相的Bi12TiO20，与第二部分实验结果相比较，水热时间大大缩短，能耗进一步降低，并且获得的样品是分散性好，粒径均一，具有更高比表面积的球状颗粒。该样品的禁带宽度为2.65 eV。制备获得的样品同样可以有效地降解AO7溶液。本研究还考察了Bi12TiO20样品在可见光下降解AO7的机理，Bi12TiO20半导体对染料的光催化机理和染料自敏化机理同时存在，过程中OH·和O2-是反应最主要的活性物种。